ELECTRONIC PROPERTIES OF COPPER AND SILVER ADSORBATES ON METALLIC SURFACES, STUDIED BY SURFACE REFLECTANCE SPECTROSCOPY

Les propriétés optiques de couches très minces d'Ag et de Cu (de 0,2 Å à 30 Å) évaporés sur des surfaces polycristallines (111) respectivement de Cu et d'Ag, sont étudiées par une technique de réflectivité différentielle. La croissance du cuivre sur l'argent se fait de manière discontinue, et les couches de cuivre présentent, même pour les plus minces, les propriétés optiques du cuivre massif. L'argent, quant à lui, se dépose monocouche par monocouche sur le cuivre. Une absorption supplémentaire autour de 3,3 eV est observée pour les couches inférieures ou égales à la monocouche, et est interprétée comme due à un niveau lié virtuel d sur l'argent.The optical properties of very thin films of Ag and Cu (from 0.2 Å to 30 Å) evaporated on (111) polycrystalline surfaces of Cu and Ag respectively are investigated by a differential technique. The growth of copper on silver is discontinuous, and even the thinnest Cu films exhibit the optical properties of bulk Cu. As for silver, its growth on copper follows a layer-by-layer mode. An additional absorption centered at 3.3 eV is observed for the films of thickness equal to or below one monolayer, and is interpreted as due to ad virtual bound level on Ag atoms

INVESTIGATION OF ELECTROMAGNETIC FIELDS AT A ROUGH Ag SURFACE BY DIFFERENTIAL REFLECTOMETRY OF Cu AND Al ADSORBATES

Des dépôts inférieurs à la monocouche de Cu et d'Al, évaporés sur des surfaces rugueuses d'argent préparées par trempe sur des substrats refroidis à 120 K, sont étudiés par réflectivité différentielle dans la gamme spectrale 2-4 eV. Pour chacun des adsorbats (Cu et Al) des absorptions optiques similaires sont observées à environ 1.8 eV et 3 eV, et sont attribuées sans ambiguité à la rugosité de surface. On trouve que l'absorption optique à ~ 1.8 eV a à peu près la même position spectrale et la même largeur que le spectre d'excitation S.E.R.S. présenté par Pockrand (Chem. Phys. Lett. 92 (1982) 514) pour des surfaces d'Ag analogues aux nôtres.Submonolayer deposits of Copper and Aluminium on rough silver surfaces prepared by quenching silver on substrates cooled to 120 K are studied by differential reflectivity in the 2-4 eV spectral region. For both adsorbates (Cu and Al) similar optical absorptions are observed at ~ 1.8 eV and ~ 3 eV and are unambiguously assigned to surface roughness. It is found that the optical absorption at ~ 1.8 eV has nearly the same spectral position and width than SERS excitation spectra reported by Pockrand (Chem. Phys. Lett. 92 (1982) 514) for Ag surfaces similar to our

Roughening of a smooth cold Ag surface by Ag overlayers studied by differential reflectivity

The results of an investigation by differential reflectivity of the reflectivity change due to the deposition of small amounts of Ag (10 to 200 A) on a cold (140 K) polycrystalline smooth Ag substrate are presented. The modifications of the optical properties due to the roughening of the surface are analysed, the annealing of the deposited Ag overlayers is investigated and their relationship with Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) is discussed.Les variations de la réflectivité, dues au dépôt de faibles quantités d'Ag (10 à 200 A) sur un substrat lisse d'Ag polycristallin et refroidi à 140 K, sont étudiées par la mesure de la réflectivité différentielle. Nous analysons les modifications des propriétés optiques causées par la rugosité à la surface, ainsi que le recuit des couches d'argent. Nous discutons ensuite de leur rapport avec la diffusion Raman « géant » (SERS)

COMPARATIVE STUDY OF THE OPTICAL PROPERTIES OF SILVER CLUSTERS AND SILVER CONTINUOUS OVERLAYERS ON ALUMINIUM SUBSTRATE BY DIFFERENTIAL REFLECTOMETRY

Les propriétés optiques de couches minces d'argent déposées sur aluminium propre et oxydé sont étudiées. Sur l'aluminium propre, l'argent croît monocouche par monocouche. Le bord d'absorption est déplacé vers les grandes énergies pour les épaisseurs les plus faibles, et atteint la position du métal massif pour un recouvrement de plusieurs monocouches. Sur l'aluminium oxydé les atomes d'argent se regroupent en amas, et on étudie l'évolution du bord d'absorption. De plus, on observe deux absorptions optiques, qui sont interprétées comme étant des résonances électromagnétiques causées par des oscillations collectives d'électrons dans les amas.The optical properties of thin films of silver deposited on clean and oxidized aluminium are studied. On clean aluminium, silver is growing monolayer after monolayer. The absorption edge is shifted to greater energies for the lowest thicknesses, and reaches the bulk position for coverage of several monolayers. On oxidized aluminium silver atoms form clusters, and we follow the gradual change of the absorption edge. Moreover, two optical absorption bands are observed, and interpreted as electro-magnetic resonances caused by collective electronic oscillations in the clusters

Investigation of metallic surface layers on metals by surface plasmon ATR spectroscopy

The optical properties of very thin Ag layers on Al surfaces were investigated in the vicinity of the Ag effective plasma frequency, by attenuated total reflection with surface plasma wave excitation. The complex dielectric constant of the adsorbed layers is found to be similar to that of bulk Ag provided non-local effects (longitudinal plasma waves) are taken into account.Les résultats optiques obtenus par une technique de réflexion totale, atténuée avec excitation d'ondes de plasma de surface sur des films très minces de Ag, sur des surfaces de Al, sont analysés dans le voisinage de la fréquence de plasma effective de l'Ag. On montre qu'il est nécessaire de tenir compte des effets non locaux (ondes de plasma longitudinales), et que la constante diélectrique complexe des films adsorbés est alors analogue à celle de l'Ag massif

Splitting of the Al surface plasmon dispersion curves by Ag surface layers

The effects of very thin Ag surface layers on the propagation of surface plasma waves (S.P.W.) excited by ATR at an Al surface are investigated in the vicinity of the Ag plasma frequency and the S.P.W. dispersion relations, are obtained. A splitting of the dispersion curves is found for Ag layers 26, 39 and 58 Å thick, but does not appear for thinner layers. Experimental and computed dispersion curves are compared.On étudie les effets de films très minces d'argent sur la propagation d'ondes de plasma de surface excitées par réflexion totale atténuée à la surface de l'aluminium. On examine surtout le domaine spectral voisin de la fréquence de plasma correspondant à l'argent et l'on en déduit les relations de dispersion pour les ondes de plasma de surface. On trouve un dédoublement des courbes de dispersion pour des films d'argent d'épaisseurs 26, 39 et 58 Å, mais ce dédoublement n'existe pas pour les films plus minces. On compare les courbes de dispersion calculées à celles obtenues expérimentalement